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1、 .编号：模拟电子技术实训（论文）说明书 院 （系）： 机电工程系 专 业： 机电一体化 学生：学 号：指导教师：2009年 1月7日摘 要模拟电子技术是一门研究对仿真信号进行处理的模拟电路的学科。它以半导体二极管、半导体三极管和场效应管为关键电子器件，包括功率放大电路、运算放大电路、反馈放大电路、信号运算与处理电路、信号产生电路、电源稳压电路等研究方向集成运算放大器,简称集成运放，是由多级直接耦合放大电路组成的高增益模拟集成电路。它的增益高，输入电阻大，输出电阻低，共模抑制比高，失调与飘移小，而且还具有输入电压为零时输出电压亦为零的特点，适用于正，负两种极性信号的输入和输出。 认识放大，放大
2、倍数，输入电阻和输出电阻，下限频率、上限频率和通频带，差模信号和共模信号，差模放大倍数和共模放大倍数，共模抑制比，电压传输特性，理想运放，反馈，负反馈和正反馈，虚短和虚断。 了解反相、同相、差分比例运算电路，反相、同相求和运算电路，加减运算电路，积分运算电路和微分运算，电路单限比较器。 最后要懂得运算电路和电压比较器的识别方法，运算电路运算关系的分析方法，电压比较器电压输送特性的求解方法。关键字：、集成运算放大器 模拟电子技术 差分比例运算电路目 录摘 要1引言4第一章 放大器的基础知识 411 放大器的简述4111 放大器原理412 集成运放的基本知识与应用5121 零点漂移5122 差动放
3、大电路5123 长尾式差动放大电路6124 集成运放的组成7125 集成运放的性能指标7126 低频等效电路7127 理想集成运放7128 集成运放工作在线性区8129 集成运放工作在非线性工作区81210运放的供电813 三极管放大电路的基本原理9131三极管的结构和分类9132三极管的电流放大作用10133三极管的放大原理10134三极管的输入输出特性10第二章 模拟设计原理与其工作1121 PCB板设计原理工作112.1.1做板简述112.1.1.1 化银板122.1.1.2 osp板122.1.1.3化锡板122.1.1.4化金板122.1.1.5 喷锡板122.1.2 PCB板制作要
4、求122.1.2.1焊盘与孔径122.1.2.2 敷铜1322三极管设计原理图与其工作原理132.2.1电源指示灯132.2.2同相比例运算放大器142.2.3反向比例运算放大器1423 三极管设计原理与其工作152.3.1 三极管简述152.3.2三极管放大原理图162.3.3 三极管放大PCB17总 结18辞19参考文献 20引言放大是最基本的模拟信号处理功能，它是通过放大电路实现的，大多数模拟电子系统中都应用了不同类型的放大电路。放大电路也是构成其他模拟电路，如：滤波，振荡，稳压等功能电路的基本单元电路。第一章 放大器的基础知识本章主要讲放大器的技术指标，集成运放的基本知识与应用，三极管
5、放大电路的基本原理。11 放大器的技术指标光纤放大器不但可对光信号进行直接放大，同时还具有实时、高增益、宽带、在线、低噪声、低损耗的全光放大功能，是新一代光纤通信系统中必不可少的关键器件；由于这项技术不仅解决了衰减对光网络传输速率与距离的限制，更重要的是它开创了1550nm频段的波分复用，从而将使超高速、超大容量、超长距离的波分复用（WDM）、密集波分复用（DWDM）、全光传输、光孤子传输等成为现实，是光纤通信发展史上的一个划时代的里程碑。在目前实用化的光纤放大器中主要有掺铒光纤放大器（EDFA）、半导体光放大器（SOA）和光纤拉曼放大器（FRA）等，其中掺铒光纤放大器以其优越的性能现已广泛应
6、用于长距离、大容量、高速率的光纤通信系统、接入网、光纤CATV网、军用系统（雷达多路数据复接、数据传输、制导等）等领域，作为功率放大器、中继放大器和前置放大器。光纤放大器一般都由增益介质、泵浦光和输入输出耦合结构组成。目前光纤放大器主要有掺铒光纤放大器、半导体光放大器和光纤拉曼放大器三种，根据其在光纤网络中的应用，光纤放大器主要有三种不同的用途：在发射机侧用作功率放大器以提高发射机的功率；在接收机之前作光预放大器以极提高光接收机的灵敏度；在光纤传输线路中作中继放大器以补偿光纤传输损耗，延长传输距离。111能把输入讯号的电压或功率放大的装置，由电子管或晶体管、电源变压器和其他电器元件组成。用在通
7、讯、广播、雷达、电视、自动控制等各种装置中。原理:高频功率放大器用于发射机的末级，作用是将高频已调波信号进行功率放大，以满足发送功率的要求，然后经过天线将其辐射到空间，保证在一定区域的接收机可以接收到满意的信号电平，并且不干扰相邻信道的通信。12 集成运放的基本知识与应用 运算放大器(简称“运放”)的作用是调节和放大模拟信号。常见的应用包括数字示波器和自动测试装置、视频和图像计算机板卡、医疗仪器、电视广播设备、航行器用显示器和航空运输控制系统、汽车传感器、计算机工作站和无线基站。 121：零点漂移 零点漂移可描述为：输入电压为零，输出电压偏离零值的变化。零点漂移是怎样形成的： 运算放大器均是采
8、用直接耦合的方式，我们知道直接耦合式放大电路的各级的Q点是相互影响的，由于各级的放大作用，第一级的微弱变化，会使输出级产生很大的变化。当输入短路时（由于一些原因使输入级的Q点发生微弱变化 象：温度），输出将随时间缓慢变化，这样就形成了零点漂移。 产生零漂的原因是：晶体三极管的参数受温度的影响。解决零漂最有效的措施是：采用差动电路。 122：差动放大电路 1、差动放大电路的基本形式 基本形式对电路的要：两个电路的参数完全对称两个管子的温度特性也完全对称。 它的工作原理是：当输入信号Ui=0时，则两管的电流相等，两管的集点极电位也相等，所以输出电压Uo=UC1-UC2=0。温度上升时，两管电流均增
9、加，则集电极电位均下降，由于它们处于同一温度环境，因此两管的电流和电压变化量均相等，其输出电压仍然为零。 它的放大作用（输入信号有两种类型） （1）共模信号与共模电压的放大倍数 Auc 共模信号-在差动放大管T1和T2的基极接入幅度相等、极性一样的信号。共模信号的作用，对两管的作用是同向的，将引起两管电流同量的增加，集电极电位也同量减小，因此两管集电极输出共模电压Uoc为零。因此：。 于是差动电路对称时，对共模信号的抑制能力强 （2）差模信号与差模电压放大倍数 Aud 差模信号-在差动放大管T1和T2的基极分别加入幅度相等而极性相反的信号。 差模信号的作用，由于信号的极性相反，因此T1管集电极
10、电压下降，T2管的集电极电压上升，且二者的变化量的绝对值相等，因此： 此时的两管基极的信号为： 所以：，由此我们可以看出差动电路的差模电压放大倍数等于单管电压的放大倍数。基本差动电路存在如下问题： 电路难于绝对对称，因此输出仍然存在零漂；管子没有采取消除零漂的措施，有时会使电路失去放大能力；它要对地输出，此时的零漂与单管放大电路一样。为此我们要学习另一种差动放大电路-长尾式差动放大电路 123：长尾式差动放大电路 它又被称为射极耦合差动放大电路，如右图所示：图中的两个管子通过射极电阻Re和Uee耦合。集成运放一些指标 (1)静态工作点 静态时，输入短路，由于流过电阻Re的电流为IE1和IE2之
11、和，且电路对称，IE1=IE2，因此： (2)对共模信号的抑制作用 在这里我们只学习共模信号对长尾电路中的Re的作用。由于是同向变化的，因此流过Re的共模信号电流是Ie1+Ie2=2Ie，对每一管来说，可视为在射极接入电阻为2Re。它的共模放大倍数为： （用第二章学的方法求得）由此式我们可以看出Re的接入，使每管的共模放大倍数下降了很多（对零漂具有很强的抑制作用） (3)对差模信号的放大作用 差模信号引起两管电流的反向变化（一管电流上升，一管电流下降），流过射极电阻Re的差模电流为Ie1-Ie2，由于电路对称，所以流过Re的差模电流为零，Re上的差模信号电压也为零，因此射极视为地电位，此处“地”称为“虚地”。因此差模信号时，Re不产生影响。 由于Re对差模信号不产生影响，故双端输出的差模放大倍数仍为单管放大倍数： (4)共模抑制比(CMRR)我们一般用共模抑制比来衡量差动放大电路性能的优劣。CMRR定义如下：它的值越大，表明电路对共模信号的抑制能力越好。 有时还用对数的形式表示共模抑制比，即：，其中为差模增益。
